18:51 04 Luglio 2020
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Scienziati scandinavi stanno coltivando cellule staminali di embrioni umani al fine di sviluppare cellule neuronali che potrebbero risultare utili per la cura di una serie di gravi malattie neurologiche.

Le cellule staminali embrionali umane (SE) sono cellule straordinarie. I biologi le chiamano cellule ‘pluripotenti’, perché possono generare ogni altro tipo di cellula del corpo. Sono ottenute da cellule degli embrioni umani ai primissimi stadi dello sviluppo, detti blastocisti. Sono cellule primitive, non specializzate, dotate però dell’incredibile capacità di trasformarsi in qualsiasi altro tipo di cellula attraverso un processo denominato differenziamento cellulare. Modellando lo sviluppo di queste cellule ed indirizzandole verso lo sviluppo di cellule neuronali, gli scienziati danesi del Centro di biologia delle cellule staminali di Novo Nordisk, in collaborazione con i colleghi dell'Università di Copenaghen e i bioingegneri dell'Università di Lund in Svezia, hanno creato un modello di cellule staminali che imita le prime fasi dello sviluppo del cervello umano. Le cellule sono state coltivate in una speciale camera microfluidica, dove sono state create condizioni simili all'ambiente in cui si sviluppa il cervello dell'embrione.

I risultati di questo studio, che per importanza, potenzialità di utilizzo, ma che anche per possibili dubbi etici e morali farà senz’altro discutere, sono stati pubblicati sulla rivista Nature Biotechnology.

Gli studi su come si sviluppi il cervello umano nelle primissime fasi - dalla seconda alla settima settimana dopo la fecondazione - mancano ancora, perché gli scienziati non hanno mai avuto accesso al tessuto embrionale umano in una fase così precoce. Pertanto, tutte le conclusioni si basavano finora su esperimenti su mosche, polli e topi. Tuttavia, la composizione del cervello umano è molto diversa dal cervello degli animali e la conoscenza di come ogni singola cellula nervosa si formi nel cervello di un embrione è necessaria per sviluppare un trattamento efficace per malattie neurologiche come il morbo di Parkinson, l'epilessia e l'ictus.

Sapendo come si formano le cellule nervose nelle diverse fasi dello sviluppo, i ricercatori saranno in grado di sviluppare metodi per il trattamento di ogni specifica malattia. Ad esempio, nel trattamento del morbo di Parkinson, è richiesto un tipo specifico di cellule nervose che si perdono in questa malattia, le cellule nervose dopaminergiche.

"Sappiamo che nella prima fase embrionale, il cervello è esposto a diverse concentrazioni di fattori di crescita che causano la formazione di varie aree del cervello. Utilizzando metodi microfluidici, in condizioni controllate, possiamo ricostruire il tessuto simile al cervello embrionale in una fase molto precoce – dopo circa 4-5 settimane dalla fecondazione dell'uovo - un palcoscenico che ancora non potevamo osservare", ha detto il primo autore dell'articolo, il professore Pedro Rifes, citato in un comunicato stampa dell'Università di Copenaghen.

I ricercatori hanno in programma di utilizzare il nuovo modello per mappare lo sviluppo delle cellule cerebrali, una sorta di "albero dello sviluppo" del cervello, che mostrerà come si formano le diverse cellule nervose nel cervello umano nelle prime fasi embrionali.

"Non appena avremo una mappa, potremo riprodurre meglio le cellule di neuroni umani in laboratorio che potremo utilizzare per trapianti, terapia rigenerativa e anche per il trattamento delle varie malattie neuronali", ha detto la professoressa associata di ricerca Agnete Kirkeby.

La dottoressa Kirkeby, che per dieci anni ha lavorato allo sviluppo delle terapie staminali per il morbo di Parkinson, sostiene l’utilità della produzione in laboratorio delle cellule neuronali necessarie a curare la malattia:

"Se riusciremo a capire esattamente come si sviluppa il cervello nelle prime fasi, saremo in grado di dirigere le cellule staminali nella giusta direzione al fine di produrre le cellule nervose umane in laboratorio e sviluppare le terapie mirate per le malattie degenerative nervose”, ha affermato.

Gli autori osservano che il modello può servire anche ad altri scopi utili. Potrebbe per esempio essere utilizzato per studiare come le cellule cerebrali embrionali reagiscano a determinate sostanze chimiche, all’ambiente, ai prodotti di consumo o alle medicine che assumono le donne in gravidanza.

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